DE2807926A1

DE2807926A1 - Federkraftgesteuerte regeleinrichtung, insbesondere fliehkraftregler fuer brennkraftmaschinen

Info

Publication number: DE2807926A1
Application number: DE19782807926
Authority: DE
Inventors: Ernst Ritter; Friedrich Ruesseler; Reinhard Dipl Ing Schwartz; Werner Volz
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 1978-02-24
Filing date: 1978-02-24
Publication date: 1979-09-06
Also published as: FR2418335B3; JPS54124120A; DE2807926C2; JPS6132486B2; FR2418335A1; GB1592119A

Description

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Stand der Technik

Die Erfindung bezieht sich auf eine federkraftgesteuerte Regeleinrichtung, insbesondere Fliehkraftregler für Brennkraftmaschinen, gemäß dem gattungsbxldenden Oberbegriff des Hauptanspruchs. Bei bekannten Fliehkraftreglern, die in Drehzahlregler für Brennkraftmaschinen eingebaut sind (Leerlauf- und Enddrehzahlregler RQ der Robert Bosch GmbH, siehe Druckschrift VDT-UBP 210/1), treten immer wieder Funktionsmängel, wie ungewollte Angleichung,Vorabregelung, schleichende übergänge zwischen den Drehzahlstufen und Drehzahlabfall auf, für die bisher vorrangig Maß- und Einbautoleranzen sowie Spiele zwischen den einzelnen Bauteilen und fehlerhafte Einstellung als Ursachen bekannt waren. Bei neueren Untersuchungen wurde jedoch festgestellt, daß durch den außermittigen Kraftangriff am Federende bei einem Federwiderlager, das um eine senkrecht zur Federlängsachse angeordnete Querachse geben kann, der exzentrische Kraftangriff als Hauptursache für die an den Reglern auftretenden Mängel zu betrachten ist. Diese Mängel treten verstärkt dann auf, wenn die Lage des exzentrischen Kraftangriffs der Regelfeder quer zur Achse des Federwiderlagers ist.

Ist die Regelfeder mit keiner oder nur geringer Vorspannung eingebaut, wie beim Drehzahl-Verstellregler RQV der Robert Bosch GmbH, Stuttgart, kann sie sich während des Betriebes drehen, so daß der den größten Federkraftanteil auf das Widerlager übertragende Punkt an der Stirnfläche des entsprechenden Federendes seine Lage ändert und dadurch eine Änderung der maximalen Drehzahl (Drehzahlabfall) verursacht.

Vorteile der Erfindung

Die erfindungsgemäße Regeleinrichtung mit den kennzeichnenden Merkmalen des Hauptanspruchs hat demgegenüber den Vorteil, die von der außermittig an den Federwideriagern angreifenden Feder-

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kraft verursachten ungewollten Kippbewegungen des Betätigungsgliedes auszuschalten, da durch die erfindungsgemäße Einbaulage der Schraubendruckfeder kein Kippmoment am Betätigungsglied mehr auftritt.

Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen der im Hauptanspruch angegebenen Regeleinrichtung möglich. So wird bei Federn, die ohne oder mit geringer Vorspannung eingebaut sind, eine unbeabsichtigte Lageänderung verhindert, wenn die Einbaulage der Regelfedern durch Sicherungsmittel zwischen mindestens einem Federende und dem zugehörigen Federwiderlager festgelegt ist und dieses Federwiderlager seinerseits mindestens gegen Verdrehen lagegesichert eingebaut ist. Bei einer Regeleinrichtung, die als Fliehkraftregler ausgebildet ist und zwei symmetrisch angeordnete, als Betätigungsglieder dienende und gelenkig über eine Querachse mit Übertragungshebeln verbundene Fliehgewichte enthält, die innerhalb einer abgesetzten Mittelbohrung die Regelfedern aufnehmen, wobei jeweils das eine Federwiderlager von dem Absatz in der Mittelbohrung gebildet ist oder sich in Form eines Federtellers an diesem abstützt und das andere Federwiderlager aus einem an einem Stehbolzen befestigten Federteller besteht, wird in besonders vorteilhafter Weise die Einbaulage der Regelfedern durch Sicherungsmittel zwischen mindestens einem Federende und einem der ihrerseits verdrehsicher befestigten oder geführten Federteller oder dem Absatz in der Mittelbohrung der Fliehgewichte festgelegt. Als Sicherungsmittel können in vorteilhafter Weise mechanische Rast- und Haltemittel, wie eine nockenförmige Erhebung, die in eine entsprechende Kerbe am Federende eingreift oder Metallkleber dienen; oder mindestens ein Federende und/oder ein Federwiderlager ist mit einer die Haftreibung vergrößernden Oberfläche versehen. Durch die beiden letztgenannten Mittel wird die Festigkeit der Feder nicht nachteilig beeinflußt.

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Zeichnung

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen Figur 1 einen Längsschnitt durch einen Fliehkraftdrehzahlregler, Figur 2 einen Schnitt längs der Linie II-II in Figur 1 und Figur 3 einen Schnitt längs der Linie III-III in Figur 2.

Beschreibung des Ausführungsbeispiels

Der in Figur 1 im Längsschnitt dargestellte Fliehkraftdrehzahlregler hat ein Gehäuse 10, und auf der Antriebswelle 11 einer an sich bekannten im übrigen nicht dargestellten Einspritzpumpe für Brennkraftmaschinen ist ein bekannter Fliehkraftregler 12 befestigt, der Fliehgewichte 13 hat, die sich in bekannter Weise unter der Wirkung der Fliehkraft entgegen der Kraft von Regelfedern Ik und 14a von der Achse der Antriebswelle 11 wegbewegen, wobei diese Regelbewegungen über Winkelhebel 15 auf eine Reglermuffe 16 übertragen werden. Mit der Reglermuffe 16 ist über einen Gleitstein 17 und dessen Lagerzapfen 18 ein Zwischenhebel 19 gekuppelt, der als zweiarmiger Hebel ausgebildet ist und dessen einer Hebelarm 19a mit der Reglermuffe 16 und dessen anderer Hebelarm 19b über eine Lasche 21 mit einer Regelstange 22 der Einspritzpumpe gelenkig verbunden ist.

Der Zwischenhebel 19 hat eine Kulissenführung 23 und als Lagerpunkt einen in dieser Kulissenführung gleitbaren Zapfen 2h ₃ der Teil eines Lenkhebels 25 ist, der seinerseits über eine Hebelwelle 26 mit dem als Einstellglied dienenden Verstellhebel 27 drehfest verbunden ist.

Aufbau und Wirkungsweise dieses als Leerlauf- und Enddrehzahlregler arbeitenden Fliehkraftdrehzahlreglers sind bekannt und nachfolgend wird deshalb nur der erfindungsgemäß ausgestalte-

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te Fliehkraftregler 12 noch näher beschrieben. Die als Übertragungshebel dienenden Winkelhebel 15 sind auf Lagerbolzen 28 schwenkbar gelagert und mittels eines Querstiftes 29 an die Reglermuffe l6 angelenkt, und eine bolzenförmige Querachse 31 verbindet je einen von zwei Winkelhebeln 15 mit dem zugehörigen Fliehgewicht 13.

Der Fliehkraftregler 12 ist mit zwei symmetrisch zueinander angeordneten Fliehgewichten 13 ausgestattet, von denen das obenliegende geschnitten dargestellt ist und eine abgesetzte Mittelbohrung 32 aufweist, deren Absatz 33 als Federwiderlager der außenliegenden, als Leerlaufregelfeder dienenden und als Schraubendruckfeder ausgebildeten Regelfeder 14 dient. Das außenliegende Federende 14c stützt sich an einem drehsicher auf einem Stehbolzen 34 geführten und mittels einer Ringmutter 35 befestigten Federteller 36 ab. Der Federteller 36 dient als zweites Federwiderlager für die Leerlaufregelfeder 14 und auch für die innenliegende Enddrehzahlregelfeder l4a, welche zur Antriebswelle 11 hin sich an einem zweiten Federteller 37 abstützt, der seinerseits auf einem Absatz am Stehbolzen 34 aufliegt und bei den Regelbewegungen des Fliehgewichtes 13 erst mitgenommen wird, wenn das Fliehgewicht 13 seinen mit L bezeichneten Leerlaufhub durchlaufen hat.

Der Stehbolzen 34 und die Lagerbolzen 28 sind an einem auf der Antriebswelle 11 befestigten Fliehgewichtsträger 38 befestigt, in dessen zentrischer Bohrung 39 die Reglermuffe 16 geführt ist. Das von der Fliehkraft betätigte und deshalb auch als Betätigungsglied für die Regelfeder zu bezeichnende Fliehgewicht 13 kann um die Querachse 3I kippen und soll, um eine einwandfreie Regelung zu erzielen, vor allem im Abregelpunkt nach Durchlaufen des Leerlaufhubes L mit seinem vom Absatz 33 gebildeten Bohrungsboden rechwinklig auf der Längsachse des Stehbolzen 34 stehen. Durch Versuche wurde festgestellt, daß das Federkraft-

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maximum bei den hier verwendeten Schraubendruckfedern mit angelegten und angeschliffenen Enden in der Nähe des Pederendes liegt, und wenn dieser bei der Regelfeder 14 mit P₁ bezeichnete und bei der Regelfeder 14a mit Pp bezeichnete, den größten Federkraftanteil auf das kippbare Fliehgewicht bzw. das Federwiderlager 37 übertragende Punkt außerhalb einer sich parallel zur Federlängsachse erstreckenden und durch die Querachsen A der Fliehgewichte 15 hindurchgehenden Ebene liegt, dann ändert sich entsprechend der Abregelpunkt des Reglers oder die Abregelung setzt schleichend ein, d.h. die Abregelkurve hat am Beginn einen bogenförmigen Verlauf. Dieser Fehler vergrößert sich noch, wenn im Betrieb der entsprechende Punkt P. oder P„ weiter von der Querachse 31 weg nach außen wandert.

Um solche Fehler auszuschalten, werden die Regelfedern 14 und l4a so eingebaut, daß, wie in Figur 2 zu sehen, die Punkte P. und Pp genau auf der Querachse A der Fliehgewichte 13 liegen, genaugenommen in einer Ebene, die durch diese Querachsen A hindurchgeht und parallel zur Federlängsachse verläuft. Bei sehr stark vorgespannten Federn behalten diese ihre vorgegebene Einbaulage auch im Betrieb des Reglers bei. Ist die Vorspannung gering oder sind die Federn 14 und IiJa ohne Vorspannung eingebaut, wie dies beispielsweise bei Verstelldrehzahlreglern der Fall sein kann, so müssen die Federn 14 und 14a durch Sicherungsmittel in ihrer vorher beschriebenen Einbaulage festgehalten werden. Bei dem in der Zeichnung als Ausführungsbeispiel dargestellten Fliehkraftdrehzahlregler genügt es, wenn mindestens ein Federende beider Regelfedern 14 und 14a durch einen als Sicherungsmittel dienenden Metallkleber (siehe 43 in Figur 1) an dem gegen Verdrehen gesicherten Federteller 36 befestigt ist.

Es können aber auch als Sicherungsmittel mechanische Rast- oder Haltemittel eingesetzt werden, so zum Beispiel ein in eine entsprechende Bohrung eingeführtes umgebogenes Federende (nicht dargestellt).

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Die Figuren 1 bis 3 zeigen ein von einer nockenförmigen Erhebung 41 am Absatz 33 im Fliehgewicht 13 gebildetes mechanisches Rastmittel für die außenliegende Leerlaufregelfeder 14. Diese nockenförmige Erhebung 4l greift in eine entsprechende Kerbe 42 ein, die in das Federende l4b der Regelfeder 14 eingearbeitet ist (siehe Figur 3)· Die nockenförmige Erhebung kann, wie in Figur 2 mit 41' strichpunktiert angedeutet, auch einen seitlichen Anschlag für das äußerste Federende l4d der Regelfeder 14 bilden und so als Drehsicherung für die Feder dienen.

Damit die Regelfedern 14, 14a die in Figur 2 dargestellte erfindungsgemäße Einbaulage beibehalten, kann auch zur Lagesicherung mindestens ein Federende oder ein Federwiderlager mit einer die Haftreibung vergrößernden Oberfläche versehen sein (nicht dargestellt). Dient bei beiden Regelfedern 14 und l4a Metallkleber als Sicherungsmittel, dann wird dieser, wie durch die Bezugszahl 43 angedeutet, zwischen den Federteller 36 und das zugehörige Federende, z. B. l4c, eingefügt. Der Federteller ist mittels auf dem Stehbolzen 34 befindlicher Flächen 44 gegen "Verdrehen gesichert, so daß die Einbaulage der Regelfedern 14 und 14a festgelegt ist. Bei dieser Anordnung kann die als Verdrehsicherung dienende nockenförmige Erhebung 41 und zugehörige Kerbe 42 entfallen, was vor allem bei hoch beanspruchten und dünnen Federn von Vorteil ist, da durch die Kerbe 42 verursachte Kerbspannungen vermieden werden.

Als Sicherungsmittel sind noch weitere gängige Verbindungs-, Halte- und Rastmittel denkbar, als erfindungswesentlich wird hier jedoch die gezielte Einbaulage der Regelfedern zur Vermeidung eines Kippmoments am Fliehgewicht 13 angesehen. Die Erfindung ist auf jede andere Regel- oder Steuereinrichtung übertragbar, deren Regelfeder mit einem kippbaren Betätigungsglied zusammenarbeitet .
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Claims

R. 4 ί 7 Γ
21.2.1978 Ks/Kö

ROBERT BOSCH GMBH, 7OOO Stuttgart 1

Ansprüche

flj Federkraftgesteuerte Regeleinrichtung, insbesondere Fliehkraftregler für Brennkraftmaschinenj mit mindestens einer zwischen zwei Widerlagern eingesetzten, als Regelfeder dienenden Schraubendruckfeder und mit einem Regelbewegungen im Sinne einer Längenänderung der Feder auf das eine Federende übertragenden Betätigungsglied, das um eine senkrecht zur Federlängsachse angeordnete Querachse kippen kann, dadurch gekennzeichnet, daß die Schraubendruckfeder (14, l*la) zur Ausschaltung einer von der außermittig an den Federwiderlagern (33, 37) angreifenden Federkraft verursachten ungewollten Kippbewegung des Betätigungsgliedes (13) gezielt in einer solchen Einbaulage eingesetzt ist, in welcher ein den größten Federkraftanteil auf das dem kippbaren Betätigungsglied (13) zugehörige Federwiderlager (33, 37) übertragender Punkt (P., Pp) an der Stirnfläche des entsprechenden Federendes (14b) in einer sich parallel zur Federlängsachse erstreckenden und durch die Querachse (A) des Betätgigungsgliedes (13) hindurchgehenden Ebene liegt.
2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Einbaulage der Regelfedern (14, l4a) durch Sicherungsmittel

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ORIGINAL INSPECTED

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, 42, 43) zwischen mindestens einem Federende (i4b, 14c) und dem zugehörigen Federwiderlager (33, 36) festgelegt ist und dieses Federwiderlager seinerseits mindestens gegen Verdrehen lagegesichert eingebaut ist.
3. Regeleinrichtung, die als Fliehkraftregler ausgebildet ist und zwei symmetrisch angeordnete, als Betätigungsglieder dienende und gelenkig über eine Querachse mit Übertragungshebeln verbundene Fliehgewichte enthält, die innerhalb einer abgesetzten Mittelbohrung die Regelfedern aufnehmen, wobei jeweils das eine Federwiderlager von dem Absatz in der Mittelbohrung gebildet ist oder sich in Form eines Federtellers an diesem abstützt und das andere Federwiderlager aus einem an einem Stehbolzen befestigten Federteller besteht, nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Einbaulage der Regelfeder (14, 14a) durch Sicherungsmittel (4l, 42, 43) zwischen mindestens einem Federende (l4b, l4c) und einem der ihrerseits verdrehsicher befestigten oder geführten Federteller (36) oder dem Absatz (33) in der Mittelbohrung (32) der Fliehgewichte (13) festgelegt ist.
4. Regeleinrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß als Sicherungsmittel ein Metallkleber (43) dient.

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5. Regeleinrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß zur Lagesicherung mindestens ein Pederende und/oder ein Federwiderlager mit einer die Haftreibung vergrößernden Oberfläche versehen ist.
6. Regeleinrichtung nach. Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß als Sicherungsmittel mechanische Rast- und/oder Haltemittel (41, 42) dienen.
7· Regeleinrichtung nach Anspruch 3 und 6, dadurch gekennzeichnt, daß als mechanisches Rastmittel eine vorzugsweise am Absatz (33) der Mittelbohrung (32) des Fliehgewichts (13) angebrachte nockenförmige Erhebung (4l, 4l') dient.
8. Regeleinrichtung nach Anspruch "J, dadurch gekennzeichnet, daß die nockenförmige Erhebung (4l) in eine entsprechende Kerbe (42) am Federende (l4b) der Regelfeder (14) eingreifend angeordnet ist.

9· Regeleinrichtung nach Anspruch 7> dadurch gekennzeichnet, daß die nockenförmige Erhebung (4l^!) als Drehsicherung für das sich seitlich an die Erhebung anlegende äußerste Federende (I4d) dient (Figur 2)._Λ

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